دانلود ترجمه مقاله طراحی یک کنترل‌کننده PI خود تنظیم برای یک STATCOM با الگوریتم PSO

1. مقدمه 2. مدل سیستم 3. طراحی کنترل کننده PI بهره ثابت برای STATCOM 4. طراحی کنترل کننده STATCOM خودتنظیم با استفاده از PSO 5. نتایج تجربی 6. نتیجه‌گیری

چکیده – کنترل کنندۀ تناسبی-انتگرالی (PI) که در آن بهره کنترل با استفاده از روش بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) تطبیق داده می‌شود، برای جبرانساز سنکرون استاتیکی (STATCOM) پیشنهاد شده‌است. برای برآورد امپدانس بار سیستم با استفاده از اندازه‌گیری زمان حقیقی رابطه کارآمدی به دست آمده ‌است. الگوریتم PSO براساس بار سیستم برآوردی، بهترین بهره ذرات، بهترین بهره کلی و تغییرات پیشین بهره را برای دستیابی به بهره کنترل‌کننده مطلوب درنظر می گیرد. برای اثبات اثربخشی کنترل کننده PI خود تنظیم PSO پیشنهادی برای STATCOM ، نتایج تجربی سیستم تحت شرایط بار متفاوت ارائه شده‌است. نتایج کنترل‌کننده PI خود تنظیم با نتایج کنترل کننده PI با بهره ثابت مقایسه می‌شود. مقدمه: نوسان ولتاژ در باس بار، زمانی می‌تواند مشاهده شود که یک عیب در برنامه و یا تغییر در بار وجود داشته باشد، به خصوص هنگامی که بار، برق تامینی از طریق فیدر توزیع طولانی باشد. برای بهبود پروفیل ولتاژ بار یا ضریب توان، دستگاه‌های جبران ساز توان راکتیو مانند خازن‌های شنت یا جبران ساز استاتیک VAR شامل رآکتور کنترل‌شده توسط تریستور و خازن ثابت به طور گسترده در صنایع استفاده شده‌است [۱]، [۲]. با توسعه سوئیچ‌های نیمه‌هادی با قدرت بالا مانند تریستور خاموش شونده با گیت و ترانزیستور دو قطبی گیت – عایق، جبران ساز‌های توان راکتیو نوع مبدل که به طور معمول به عنوان جبران ساز سنکرون استاتیک (STATCOM) شناخته می‌شوند، در سال‌های اخیر پیشنهاد شده‌اند. با تغییر فرکانس بالای سوئیچهای نیمه‌هادی، مشخص شده‌است که تنظیم ولتاژ و تصحیح ضریب توان می‌تواند به شیوه‌ای کارآمدتر صورت گیرد. از هر اینورتر منبع ولتاژ VSI [3] - [8]، [17] - [19] یا اینورتر منبع جریان [18] - [20] می توان برای تغییر توان خروجی راکتیو STATCOM استفاده کرد. در این مقاله از STATCOM با VSI برای تولید یا جذب توان راکتیو مورد نیاز استفاده می شود، به طوری که ولتاژ باس بار را می توان سریع و به طور موثر تنظیم کرد. در پیشینه تحقیقاتی، کنترل مجزای جریان محورهای d و q و ولتاژ، برای تنظیم ولتاژ خازن dc و ولتاژ (بار) سیستم ac به ترتیب در طراحی کنترل‌کننده STATCOM ]۵] - [۸] پیشنهاد شده‌است. کنترل کنندۀ تناسبی-انتگرالی (PI) برای تنظیم‌کننده ولتاژ سیستم ac، تنظیم‌کننده ولتاژ dc، و تنظیم کنندگان جریان طراحی شده‌اند. پاسخ‌های دینامیکی رضایت بخشی برای STATCOM با کنترل‌کننده‌های PI گزارش شده‌است.

A self-tuning proportional-integral (PI) controller in which the controller gains are adapted using the particle swarm optimization (PSO) technique is proposed for a static synchronous compensator (STATCOM). An efficient formula for the estimation of system load impedance using real-time measurements is derived. Based on the estimated system load, a PSO algorithm, which takes the best particle gains, the best global gains, and previous change of gains into account, is employed to reach the desired controller gains. To demonstrate the effectiveness of the proposed PSO self-tuning PI controller for a STATCOM, experimental results for a system under different loading conditions are presented. Results from the self-tuning PI controller are compared with those from the fixed-gain PI controllers. INTRODUCTION: SIGNIFICANT voltage fluctuation at a load bus may be observed when there is a fault in the utility or a change in load, particularly when the load is a supplied power from the utility through a long distribution feeder. To improve the load voltage profile or the power factor, reactive power compensating devices such as shunt capacitors or static VAR compensators comprising a thyristor-controlled reactor and a fixed capacitor have been widely used in the industry [1], [2]. With the development of high-power semiconductor switches such as gate-turn-off thyristors and insulated-gate bipolar transistors, switch converter-type reactive power compensators, which are normally referred to as the static synchronous compensators (STATCOM), have been proposed in recent years [3]–[24]. Through high-frequency switching of the semiconductor switches, it has been found that voltage regulation and power factor correction can be achieved in a more efficient manner. Either voltage source inverter (VSI) [3]–[8], [17]–[19] or current source inverter [18]–[20] can be used to modulate the reactive power output of the STATCOM. In this paper, a STATCOM with VSI is employed to generate or absorb the required reactive power such that the load bus voltage can be regulated rapidly and effectively. In the literature, decoupled control of d- and q-axis currents and voltages has been proposed to regulate the dc capacitor voltage and the ac system (load) voltage, respectively, in STATCOM controller design [5]–[8]. Proportional-integral (PI) controllers have been designed for the ac system voltage regulator, the dc voltage regulator, and the current regulators. Satisfactory dynamic responses have been reported for the STATCOM with PI controllers.

بخشی از ترجمه مقاله (صفحه 8 فایل ورد ترجمه)